高中数学必修四教案-1.1.2 弧度制(1)-人教A版

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1.1.1 弧度制

【学情分析】:教学对象是高一的学生,在前面已经系统学习了任意角的概念,学生对用角度来表示角已经相当熟练,在此基础上引进角的另一种度量方式——弧度制。由于这种度量方式的定义较抽象,是以比值来定义角的大小,不像角度制那样可以看得见,能体会得到,而高一学生的抽象思维水平发展有限,因此应多结合具体实例来说明弧度制的合理性和必要性,从具体实例出发,慢慢抽象概括,最后得角的弧度制定义,这符合学生的认知规律。

【教学三维目标】:

一、知识与技能

1、1弧度的角的定义;

2、弧度制的定义;

3、角度与弧度的换算;

4、弧度制下的弧长公式、扇形面积公式;

5、角的集合与实数集R之间建立的一一对应关系;

二、过程与方法

1、理解1弧度的角、弧度制的定义;

2、掌握角度与弧度的换算公式并能熟练地进行角度与弧度的换算;

3、熟记特殊角的弧度数;

4、理解角的集合与实数集R之间建立的一一对应关系;

5、掌握弧度制下的弧长公式、扇形面积公式,会运用弧长公式、扇形面积公式解决一类问题;

三、情感态度与价值观

使学生认识到角度制、弧度制都是度量角的制度,二者虽单位不同,但是互相联系、辩证统一的,进一步加强对辩证统一思想的理解,使学生通过总结引入弧度制的好处,学会归纳、整理并认识到任何新知识的学习,都会为我们解决实际问题带来方便,从而激发学生的学习兴趣、求知欲望,培养良好的学习品质.

【教学重点】:理解并掌握弧度制定义;熟练地进行角度制与弧度制地互化换算;弧度制的运用.

【教学难点】:理解弧度制定义,弧度制的运用.

【课前准备】:计算器、投影机、三角板

【教学过程设计】:

教学环节 教学活动 设计意图

一、复习引入

【创设情境】

有人问:海口到三亚有多远时,有人回答约250公里,但也有人回答约160英里,请问那一种回答是正确的?(已知1英里=1.6公里)

显然,两种回答都是正确的,但为什么会有不同的数值呢?那是因为所采用的度量制不同,一个是公里制,一个是英里制.他们的长度单位是不同的,但是,他们之间可以换算:1英里=1.6公里.

在角度的度量里面,也有类似的情况,一个是角度制,我们已经不再陌生,另外一个就是我们这节课要研究的角的另外一种度量制---弧度制. 为探索新知识做准备.

二、探究新知

【探究新知】

1.角度制规定:将一个圆周分成360份,每一份叫做1度,故一周等于360度,平角等于180度,直角等于90度等等.

弧度制是什么呢?1弧度是什么意思?一周是多少弧度?半周呢?直角等于多少弧度?弧度制与角度制之间如何换算?请看课本67PP,自行解决上述问题.

2.弧度制的定义

鼓励学生自己看书,积极用自己的语言概括,引导学[展示投影]长度等于半径长的圆弧所对的圆心角叫做1弧度角,记作1rad,或1弧度,或1(单位可以省略不写).

3.探究:如图,半径为r的圆的圆心与原点重合,角的终边与x轴的正半轴重合,交圆于点A,终边与圆交于点B.请完成表格.

弧AB的长 OB旋转的方向 AOB的弧度数 AOB的度数

r 逆时针方向

2r 逆时针方向

r 1

2r 2



0

180

180

我们知道,角有正负零角之分,它的弧度数也应该有正负零之分,如-π,-2π等等,一般地, 正角的弧度数是一个正数,负角的弧度数是一个负数,零角的弧度数是0,角的正负主要由角的旋转方向来决定.

4.思考:如果一个半径为r的圆的圆心角所对的弧长是l,那么a的弧度数是多少?

角的弧度数的绝对值是:rl,其中,l是圆心角所对的弧长,r是半径.

5.根据探究中180rad填空:

1___rad,1___rad度

显然,我们可以由此角度与弧度的换算了.

教师出示例题:例1.按照下列要求,把'6730化成弧度:

(1) 精确值;

(2) 精确到0.001的近似值.

解:(1)因为0'13567302,

所以'1353673018024rad rad

(2)略

教师出示例题:例2.将3.14rad换算成角度(用度数表示,精确到0.001). 生对弧度制的探索

例1、例2都是角度与弧度的换算,在教学时,“度”的单位“°,′,″”不能省略。刚开始“弧度”的单位“rad”暂不要省略,并且不要用“rad”的中文名yxAOB注意:角度制与弧度制的换算主要抓住180rad,另外注意计算器计算非特殊角的方法.

教师出示练习:填写特殊角的度数与弧度数的对应表:

度 0 30 45 120 120 120 120弧度 3 2  32角的概念推广以后,在弧度制下,角的集合与实数集R之间建立了一一对应关系:即每一个角都有唯一的一个实数(即这个角的弧度数)与它对应;反过来,每一个实数也都有唯一的一个角(即弧度数等于这个实数的角)与它对应.

教师出示例题:例3.利用计算器比较sin1.5和sin85的大小.

注意:弧度制定义的理解与应用,以及角度与弧度的区别.

解:略.

教师出示例题:例4. 计算4sin和5.1tan

解:∵ 454 ∴ 2245sin4sin

'578595.855.130.571.5rad•

∴ 12.14'5785tan5.1tan

教师出示例题:例5. 将下列各角化成0到2的角加上)(2Zkk的形式

⑴ 319 ⑵ 315

解: 63319

2436045315

教师出示例题:例6. 利用弧度制证明下列关于扇形的公式:

(1)lR; (2)212SR; (3)12SlR.

其中R是半径,l是弧长,(02)为圆心角,S是扇形的面积.

解:(1)由公式lr 立即可得 lR

下面证明(2)、(3).由于半径为R,圆心角为0n的扇形的弧长公式和面称“弧度”作单位写在数据的后面。

由例6看出,采用弧度制时,弧长公式和扇形面积公式简单了.这正是引入弧度制的原因之一.

积公式分别是:180nRl,2360nRS,

将0n转换为弧度,得 180n,

于是 212SR.

将lR代入上式,即得12SlR.

教师出示例题:例7.求图中公路弯道处弧AB的长l(精确到1m)图中长度单位为:m

解: ∵ 360

)(471514.3453mRl

教师出示例题:例8.已知扇形AOB的周长是6cm,

该扇形的中心角是1弧度,求该扇形的面积

解:设扇形的半径为r,弧长为l,则有

22162lrrllr

∴ 扇形的面积2)(221cmrlS

教师出示例题:例9. 直径为20cm的圆中,求下列各圆心所对的弧长 ⑴34 ⑵ 165

解: cmr10 ⑴ )(3401034cmrl

(2)radrad1211)(165180165

∴)(655101211cml

教师出示例题:例10. 已知扇形周长为10cm,面积为6cm2,求扇形中心角的弧度数.

解:设扇形中心角的弧度数为α(0<α<2π),弧长为l,半径为r,

由题意:621102rlrl 0652rr

62lr或43lr ∴ rl=3 或34

教师出示例题:例11.一扇形周长为20cm,问扇形的半径和圆心角各取什么值时,才能使扇形面积最大?

分析:最值问题途径有二:一是利用几何意义,从图中直接找到(本例不好找);二是利用函数求解,即设出未知量,建立函数关系式,然后用函

熟悉弧长公式

加深弧长公式的使用。

熟悉面积公式 o A B